焦?fàn)t砌體小修(焦?fàn)t日常維修)
焦?fàn)t砌體小修是對(duì)焦?fàn)t砌體的預(yù)防性維護(hù)和日常修理。其工程量小，一般在不停止生產(chǎn)的條件下，由車間熱修人員對(duì)砌體缺陷進(jìn)行維修。焦?fàn)t砌體小修包括：修補(bǔ)空縫、裂縫和熔洞，密實(shí)砌體與設(shè)備間的縫隙，重砌鑲嵌在砌體內(nèi)松動(dòng)了的鐵件，更換調(diào)節(jié)設(shè)備，打通堵塞的斜道和燒嘴磚，更換爐頭處的爐底磚，修理焦?fàn)t爐門襯磚等。焦?fàn)t砌體小修主要有濕法修補(bǔ)、半干法修補(bǔ)和干法修補(bǔ)三種類型。按修理部位劃分的修理項(xiàng)目有：
①爐頂區(qū)包括爐頂表面層的密封和翻修，立火道清掃，斜道口疏通，燒嘴磚和調(diào)節(jié)磚更換，塞子磚噴補(bǔ)及上升管襯磚更換等。
③臺(tái)區(qū)包括爐頭、爐墻和抵抗墻正面砌磚各類損壞的修理和噴抹，爐頭處的爐底磚和爐門襯磚的修理和更換、爐肩縫的修補(bǔ)等。)
③蓄熱室區(qū)包括兩側(cè)煙道走廊及地下室。修理項(xiàng)目有磚煤氣道的噴補(bǔ)和疏通，封墻、煤氣管件和交換開閉器與爐體連接處的密封，格子磚清掃和少量更換，蓄熱室墻的爐頭局部翻修重砌等。
1.濕法修補(bǔ)濕法補(bǔ)爐的手段主要是噴補(bǔ)和抹補(bǔ)，這些方法所用工具及操作都比較簡單，并且使用范圍較廣，不論熱態(tài)、冷態(tài)，還是炭化室墻面、火道內(nèi)部、蓄熱室、斜道及爐頂各部位均可使用。濕法補(bǔ)爐的主要缺點(diǎn)是；在修補(bǔ)舊缺陷的同時(shí)，會(huì)對(duì)砌體造成新的損壞。
(1)噴補(bǔ)將調(diào)制好的泥料放入噴漿機(jī)中，利用壓縮空氣的壓力，把泥漿由噴漿機(jī)中壓出，噴附于破損的墻面上，破損部位就被修復(fù)。噴補(bǔ)的適用面很廣，不論大小裂縫、剝皮、麻面、凹陷等，都可進(jìn)行噴補(bǔ)，既可補(bǔ)赤熱的墻面，又可補(bǔ)溫度較低的爐頂及蓄熱室區(qū)域。其優(yōu)點(diǎn)是：操作簡單、速度快效率高、適用面廣，能使泥漿形成分散的薄層噴附于砌體上，一般要求每層漿的厚度不大于7mm，待第一層干結(jié)后再噴第二層。該法的缺點(diǎn)是：泥漿的含水量高達(dá)40％左右，當(dāng)泥漿接觸墻面時(shí)，由于水分的劇烈蒸發(fā)，水蒸汽產(chǎn)生的壓力影響泥料與墻面的粘結(jié)，所以一般掛料時(shí)間不長；同時(shí)，由于含水量較大的泥漿對(duì)赤熱墻面的驟然冷卻，使硅磚砌體龜裂，直接影響焦?fàn)t的壽命。因此這種方法目前已不大使用，僅用于配合抹補(bǔ)或抹補(bǔ)比較困難時(shí)使用。
(2)抹補(bǔ)先用鏟子鏟除爐墻缺陷部位的沉積炭，并用壓縮空氣吹掃干凈，再將待抹補(bǔ)處噴一層3～5mm厚的泥漿，接著用大鏟進(jìn)行抹補(bǔ)，將泥料按在缺陷部位的墻面上，停留幾秒鐘后再沿墻面平行方向滑動(dòng)泥鏟，每次抹在墻面上的泥料不宜太厚，以免泥料因重力作用而脫落,泥料粘附墻面后,再用鏟子將抹補(bǔ)層與墻面找齊。
抹補(bǔ)用泥料的含水量比噴補(bǔ)泥料要小得多，所以對(duì)砌體造成的副作用相對(duì)較小。抹補(bǔ)對(duì)較小的裂縫是不適用的，但對(duì)大的裂縫、孔洞等補(bǔ)起來速度很快。因此，抹補(bǔ)是當(dāng)前濕法補(bǔ)爐的主要手段。抹補(bǔ)操作技術(shù)較難掌握，抹補(bǔ)得好，掛料時(shí)間才能長，因此，需要熱修人在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，找出好的操作方法，以便延長一次修補(bǔ)的掛料時(shí)間。
2.濕法補(bǔ)爐用泥料
濕法補(bǔ)爐用泥料主要有兩種；
一種是以水玻璃為結(jié)合劑的硅質(zhì)或粘土質(zhì)泥料；
另一種是以磷酸或磷酸鹽為結(jié)合劑的粘土質(zhì)泥料。前者在20世紀(jì)60年代以前，被各焦化廠廣泛使用，每補(bǔ)一次掛料時(shí)間較短，一般為半個(gè)月到一個(gè)月左右。后者在20世紀(jì)60年代初開始使用。由于它的掛料時(shí)間較長(大約為前者的8～10倍)，所以很快被普遍采用，代替了水玻璃泥料。
(1)水玻璃泥料含水玻璃的硅火泥，在常溫及高溫下會(huì)吸收CO2而析出SiO2凝膠，它不僅可以使泥料粘附于被補(bǔ)的墻面上，而且在常溫下也具有較高強(qiáng)度。此外，水玻璃中的Na2O(或K2O)能夠降低泥料的熔化溫度，使其在高溫下提前出現(xiàn)液相，也促使泥料與爐墻粘結(jié)。水玻璃泥料與墻面之間的粘結(jié)為物理結(jié)合，由于泥料中含水較多，水分蒸發(fā)后收縮較大，與墻面粘結(jié)不牢，故掛料時(shí)間較短。
用水玻璃配制的粘土火泥，補(bǔ)爐機(jī)理除與水玻璃硅火泥相同外，水玻璃在高溫下，能使泥料與粘土磚中的高嶺石迅速形成莫來石晶體，從而增加泥料的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。但是用水玻璃調(diào)制的粘土火泥，必需及時(shí)使用，否則，由水玻璃析出的SiO2凝膠會(huì)與Al2O3作用而失去粘結(jié)能力。在水玻璃泥料中，加入一定量的碳酸鈉(Na2CO3)，可使泥料在高溫下提前出現(xiàn)液相，增加泥料的粘結(jié)能力。
以粒度為0.2mm的硼砂與滑石粉，按3∶10的質(zhì)量比混合后，再與細(xì)的粘土熟料粉，以1∶6的質(zhì)量比混合，而后用密度為1.11的水玻璃溶液調(diào)制到所需要的稠度。用這種泥料抹補(bǔ)爐墻效果會(huì)更好。
(2)磷酸鹽泥料磷酸(H3PO4)和耐火材料里的鋁、硅等氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可以生成磷酸鹽膠凝材料。這種膠凝材料，具有可塑性、低溫硬化、高溫?zé)Y(jié)、耐火度高、熱穩(wěn)定性好、粘結(jié)力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，所以，在工業(yè)爐的熱修方面被廣泛使用。
在焦?fàn)t熱修所用泥料中，以磷酸作結(jié)合劑的粘土質(zhì)泥料，與硅磚砌體的結(jié)合最為牢固。因?yàn)榱姿崤c粘土火泥中的Al2O3作用生成膠結(jié)性能很好的磷酸鋁膠凝材料，它屬于在受熱情況下才能硬化的火硬性膠結(jié)劑。粘土火泥中的Al2O3(約占40％)在常溫下和磷酸不發(fā)生反應(yīng)(與粘土生料中的Al2O3?2H2O有緩慢作用)，在200℃左右時(shí)脫水，生成磷酸二氫鋁Al(H2PO4)3和磷酸鋁(AlPO4)的混合物，250～280℃時(shí)生成無定形物質(zhì)，300～400℃時(shí)變?yōu)镠2(AlP3O10)，500℃時(shí)再脫水變?yōu)槠姿徜X〔Al(PO3)3〕n，在800℃時(shí)生成四偏磷酸鋁〔Al(PO3)3〕4，在1000～1200℃時(shí)，部分分解析出五氧化二磷并燒結(jié)成方石英形磷酸鋁(AlPO4)，而主要部分仍為四偏磷酸鋁〔Al(PO3)3〕4，在1300～1500℃條件下反應(yīng)比較強(qiáng)烈，在長期高溫作用下，AlPO4會(huì)變?yōu)榧儎傆?Al2O3)。在上面磷酸與Al2O3的反應(yīng)中生成的磷酸二氫鋁與偏磷酸鋁，都是很好的膠凝材料。它們與硅磚爐墻能很好的結(jié)合并逐漸燒結(jié)硬化，最終變方石英形磷酸鋁，不但熔點(diǎn)高，而且還具有硅磚爐墻相類似的晶形轉(zhuǎn)變。當(dāng)溫度變化時(shí)，它與硅磚的膨脹(或收縮)值比較接近，這就減小了磷酸泥料層與硅磚墻面之間的內(nèi)應(yīng)力，從而使修補(bǔ)層的掛料時(shí)間能夠延長。
由于磷酸在常溫下能與粘土火泥中的雜質(zhì)(MgO、CaO、Fe2O3等堿性氧化物)起作用，生成磷酸鎂、磷酸鈣、磷酸鐵等化合物，從而使泥料在常溫下就具有一定的粘性。但當(dāng)磷酸鎂在泥料中的含量超過1.5％時(shí)，會(huì)使泥料在常溫下固結(jié)而失去塑性，不利于噴補(bǔ)、抹補(bǔ)的施工作業(yè)。所以，通常要求粘土火泥中的MgO應(yīng)小于0.5％、CaO應(yīng)小于1％、Fe2O3越小越好。粘土火泥中的SiO2(約含50％左右)，在高于260℃時(shí)與磷酸作用，生成偏磷酸氧化硅〔SiO(PO2)2〕，偏磷酸氧化硅與磷酸硅雖然也屬于膠凝材料，但它們與硅磚沒有相似的晶形轉(zhuǎn)化性質(zhì)，所以對(duì)硅磚的粘結(jié)就遠(yuǎn)不如磷酸鋁類的膠凝材料。因此，目前濕法修補(bǔ)硅磚焦?fàn)t砌體時(shí)均采用磷酸—粘土質(zhì)泥料，而不用磷酸—硅質(zhì)泥料。
磷酸—粘土質(zhì)泥料的配制：粘土火泥是由粘土熟料與生料配制而成的。熟料在常溫下與磷酸不起作用，故粘性低不利于噴補(bǔ)和抹補(bǔ)，但它的殘余收縮小，強(qiáng)度也好；生料殘余收縮大，但氣孔率低，而且還可以改善泥料的粘結(jié)性，利于施工作業(yè)。
粘土噴補(bǔ)料，一般由20％的生料與80％的熟料配合而成，而且是采用細(xì)粒的泥料；抹補(bǔ)用泥料的配比與粒度各廠不盡相同，鞍鋼化工總廠是用50％的噴補(bǔ)料與50％粒度小于3mm的熟料配合制成；而武鋼焦化廠是用80%粒度小于3mm的粘土熟料與20％的粘土生料配成。噴補(bǔ)料的含水量一般為30%～40％，而抹補(bǔ)料為17％左右。
磷酸在粘土火泥中的配入量是：每100kg噴補(bǔ)料加入相對(duì)密度為1.25～1.3的正磷酸水溶液(即正磷酸加水稀釋)37～42kg;每100kg抹補(bǔ)料加入相對(duì)密度為1.3～1.4的正磷酸溶液26kg。
在配制泥料時(shí)，為使磷酸與泥料充分作用，并排出所產(chǎn)生的氣體，泥料攪拌均勻后應(yīng)困料一天才能使用。但試驗(yàn)表明泥料與硅磚的結(jié)合強(qiáng)度，隨泥料存放時(shí)間的延長而明顯下降，所以泥料調(diào)制后也不宜存放時(shí)間過長，以免泥料失去化學(xué)活性。
(3)可塑料可塑料通常以抹補(bǔ)與搗打的形式用于各種工業(yè)爐的修理。由于它在使用前仍需拌以液態(tài)的膠凝劑，故仍舊屬于濕式抹補(bǔ)的類型�？伤芰习床馁|(zhì)可分為粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)、硅質(zhì)、鉻質(zhì)、鋯質(zhì)、碳化硅質(zhì)等，其中以粘土質(zhì)與高鋁質(zhì)采用的較為普遍�？伤芰鲜┕け憷扪a(bǔ)部分整體性好，縫隙少，耐磨，熱穩(wěn)定性、抗渣性、耐沖擊性能均較好。其導(dǎo)熱率低，但蓄熱能力強(qiáng)。
